[发明专利]有机单分子白光材料及其制备方法与OLED器件

说明书

本发明提供一种有机单分子白光材料及其制备方法与OLED器件。本发明的有机单分子白光材料，在固体状态下具有室温磷光发射性质，能俘获三线态激子以实现高效发光，该类有机单分子白光材料还具有较高的热分解温度和玻璃化转变温度，其合成方法和纯化工艺简单，反应条件温和，产率高，并可通过连接不同的芳香稠环基团或芳香杂环基团调节终产物的热性能、发光效率和白光色纯度等。本发明的OLED器件，使用上述的有机单分子白光材料作为发光层，其发光层的发光亮度高、稳定性好，从而使得OLED器件的发光效率和使用寿命都能达到实用化要求。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种有机单分子白光材料及其制备方法与OLED器件。

背景技术

有机白光材料是高分辨率平板显示用和大面积照明用有机发光二极管(OLED)最重要的组成部分，因此关于有机白光材料的设计与合成近年来一直是发光材料领域的研究热点，受到了科学界和产业界的高度重视。白光是由蓝、绿和红三基色或者蓝光和黄光相混合形成的复合光。迄今为止，能通过单分子同时实现两种或三种颜色发光构建稳定白光发射的有机材料极其稀少，并且绝大部分都仅发生在溶液体系中。而通过多种有机分子混合产生的固体白光发射又存在容易相分离、发光稳定性差、制备工艺复杂等缺点。所以，开发在固态中稳定的单分子有机白光材料至关重要并一直备受关注。

另一方面，基于单线态发光的荧光OLED由于只能利用所注入的单线态激子，故其器件内量子效率的理论极限值仅为25％，并伴随有超过75％的能量流失；而基于三线态发光的磷光材料则能充分利用所注入的三线态激子使得其器件内量子效率能达到100％。纯有机材料在低温下较易实现磷光发射，但在室温下随着非辐射失活的增强绝大部分材料的磷光也随之消失。目前，大多数的室温磷光材料都是基于铱(Ir)和铂(Pt)等不可再生的贵重金属离子所形成的配合物，其高昂的价格使得OLED器件的制备成本大幅度提高。此外，由于有机金属配合物的三线态能级均较低，导致该类磷光材料难以实现高质量的蓝光发射，故具有室温磷光发射性质的白光OLED大多同时采用纯有机蓝色荧光材料与黄色磷光配合物为发光层以充分利用三线态激子并实现混合发光。然而，多种发光材料混合必然会导致器件的稳定性变差并对器件的使用寿命产生较大的影响。因此，开发在固体状态下具有室温磷光发射性质的新型纯有机单分子白光化合物并将其作为发光层应用于OLED器件中具有重要的研究意义与实用价值。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种有机单分子白光材料，在固体状态下具有高效稳定室温磷光发射性质，其合成方法和纯化工艺简单。

本发明的另一目的在于提供一种有机单分子白光材料的制备方法，反应条件温和，产率高，所得到的终产物纯化容易，并可通过引入不同结构单元调节终产物的热稳定性、发光效率和白光色纯度等性能。

本发明的又一目的在于提供一种OLED器件，使用上述的有机单分子白光材料作为发光层，发光层的发光亮度高、稳定性好。

为实现上述目的，本发明提供一种有机单分子白光发光材料，其分子结构通式如式(1)所示：

其中，R为氢原子、芳香稠环基团、或芳香杂环基团。

所述的有机单分子白光材料的分子结构通式中，R选自以下结构的芳香稠环基团、或芳香杂环基团：

本发明还提供一种有机单分子白光材料的制备方法，其通过将二苯并噻吩与1-溴-4-(苯磺酰基)苯反应得到终产物4-(4-(苯基磺酰基)苯基)二苯并噻吩；或者，

其通过将二苯并噻吩与1-(4-氟苯磺酰基)-4-溴苯、或4,4'-磺酰基双(溴苯)反应得到中间体4-(4-((4-氟苯基)磺酰基)苯基)二苯并噻吩、或4-(4-((4-溴苯)磺酰基)苯基)二苯并噻吩；然后将得到的中间体与芳香胺、芳香稠环硼酸、或芳香杂环基硼酸反应得到终产物；